Ahtapotlar, İskandinav efsanelerinden televizyondaki ‘Denizin Dibine Yolculuk’ a ve son olarak da Netflix’in daha az tehditkar olan ‘Ahtapottan öğrendiklerim’ e kadar deniz canavarlarının efsanelerine ilham vererek yüzyıllardır insan hayal gücünü ele geçirdi.
Sekiz adet vantuzla kaplı dokunaçlarıyla, görünüşleri benzersizdir ve bu uzantıları, yiyecek ararken dokunmak ve tatmak için kullanma yetenekleri onları diğer canlılardan ayırıyor.
Aslında, bilim adamları on yıllardır bu kolların veya daha spesifik olarak üzerlerindeki vantuzların işlerini nasıl yaptıklarını merak ettiler ve biyomekanik konusunda bir dizi deney yapılmasına neden oldu. Ancak çok azı moleküler düzeyde neler olduğunu inceledi.
Yeni bir raporda Harvard araştırmacıları, ahtapotun (merkezi beyninden büyük ölçüde bağımsız olarak çalışan) kollarındaki sinir sisteminin bu başarıyı nasıl yönettiğine dair bir fikir edindiler.
Çalışma Perşembe günü Cell’de yayınlandı
Bilim adamları, vantuzların içindeki ilk hücre katmanında, suda iyi çözünmeyen molekülleri reaksiyona sokmak ve tespit etmek için uyarlanmış yeni bir sensör grubu belirlediler. Araştırma, kemotaktil reseptörler adı verilen bu sensörlerin, hayvanın neye dokunduğunu ve bu nesnenin av olup olmadığını anlamasına yardımcı olmak için bu molekülleri kullandığını gösteriyor.
Moleküler ve hücresel biyoloji yardımcı doçenti Nicholas Bellono, ‘Moleküller iyi çözünemedikleri için, örneğin ahtapotların avlarının yüzeyinde ve [hayvanlar dokunursa] bulunabileceklerini düşünüyoruz,’ dedi. Kıdemli yazar. ‘Yani, ahtapot bir kayaya ve yengeçe dokunduğunda, şimdi kolu biliyor, ‘Tamam, bir yengeçe dokunuyorum [çünkü] sadece dokunma olmadığını biliyorum, aynı zamanda bu tür tat da var.
Ek olarak, bilim adamları, reseptörlerin tepki verdiklerinde ve daha sonra hücreye ve sinir sistemlerine ilettikleri sinyallerde çeşitlilik buldular.
Bellono, ‘Bunun önemli olduğunu düşünüyoruz, çünkü ahtapotun algıladıklarında karmaşıklığı kolaylaştırabileceğini ve ayrıca yarı otonom kol sinir sistemini kullanarak karmaşık davranışlar üretmek için bir dizi sinyali nasıl işleyebileceğini’ söyledi.
Bilim adamları, bu araştırmanın mürekkep ve mürekkep balığı içeren omurgasız ailesi olan diğer kafadanbacaklılardaki benzer reseptör sistemlerini ortaya çıkarmaya yardımcı olabileceğine inanıyor. Umut, bu sistemlerin moleküler düzeyde nasıl çalıştığını belirlemek ve bu canlıların yeteneklerinin çevrelerine uyacak şekilde nasıl geliştiğine dair nispeten keşfedilmemiş bazı soruları yanıtlamaktır.
Bellono Laboratuvarı’nda doktora sonrası araştırmacı olan Lena van Giesen, ‘Deniz kemotaktil davranışı hakkında pek bir şey bilinmiyor ve bir model sistem olarak bu reseptör ailesiyle, artık hangi sinyallerin hayvan için önemli olduğunu ve nasıl kodlanabileceğini inceleyebiliriz’ dedi.
Giesen ile birlikte laboratuvardaki diğer yazarlar arasında bir hayvan teknisyeni olan Peter B. Kilian ve doktora sonrası araştırmacı olan Corey A.H. Allard yer alıyor.
Kilian, ‘Çevrelerindeki sorunları çözmek için geliştirdikleri stratejiler kendilerine özgüdür ve bu, hem bilim adamlarından hem de bilim adamı olmayanlardan büyük bir ilgi uyandırmaktadır.’ Dedi. ‘İnsanlar ahtapotlara ve diğer kafadan bacaklılara ilgi duyuyor çünkü diğer hayvanların çoğundan çılgınca farklılar.’
Ekip, alıcıların seçim yapmalarına yardımcı olmak için bir salyangozun etrafındaki dokunaç gibi dokundukları şeydeki kimyasalları nasıl algıladıklarını ve sinyalleri nasıl algıladıklarını ortaya çıkarmak için yola çıktı.
Ahtapot kolları farklı ve karmaşıktır. Bir ahtapotun nöronlarının yaklaşık üçte ikisi kollarında bulunur. Kollar beyinden kısmen bağımsız çalıştığı için, eğer biri kesilirse, yine de eşyalara ulaşabilir, tanımlayabilir ve kavrayabilir.
Ekip, enayilerdeki hangi hücrelerin aslında tespit yaptığını belirleyerek işe başladı. Dokunma ve kimyasal reseptörleri izole edip klonladıktan sonra, işlevlerini tek başına incelemek için onları kurbağa yumurtalarına ve insan hücre dizilerine yerleştirdiler. Bu reseptörlere benzer hiçbir şey kurbağa veya insan hücrelerinde yoktur, bu nedenle hücreler, bu reseptörlerin incelenmesi için esasen kapalı damarlar gibi davranırlar.
Araştırmacılar daha sonra bu hücreleri, ahtapot avından elde edilen özler ve bu reseptörlerin reaksiyona girdiği bilinen diğer maddeler gibi moleküllere maruz bıraktılar. Tuzlar, şekerler, amino asitler gibi bazı test denekleri suda çözünür; Diğerleri iyi çözünmez ve suda yaşayan hayvanlar tarafından tipik olarak ilgilenilmez. Şaşırtıcı bir şekilde, yalnızca zayıf çözünür moleküller reseptörleri aktive etti.
Araştırmacılar daha sonra laboratuvarlarındaki ahtapotların aynı özleri tanklarının zeminlerine koyarak bu moleküllere de yanıt verip vermediklerini görmek için geri döndüler. Ahtapot reseptörlerinin yanıt verdiği tek koku maddesinin, terpenoid molekülleri olarak bilinen, doğal olarak oluşan kimyasalların çözünmeyen bir sınıfı olduğunu buldular.
Kaynak: ScienceDaily
